SURGIMENTO DAS PRIMEIRAS CÉLULAS

Quem surgiu primeiro?
O DNA OU A PROTEÍNA ?
Teoria do Replicador Primordial
A vida teria iniciado a partir do momento em que uma
molécula adquiriu a capacidade de se autoduplicar.
O Mundo Do RNA
RNA catalítico ou Ribozima:
Molécula de RNA capaz de funcionar como enzima.
Ex:
Ribossomos e viroides.
Evidências :
• O RNA liga-se frequentemente a aminoácidos
• A produção da desoxirribose é catalisada
por uma enzima proteica.
Evolução :
A seleção natural teria favorecido posteriormente a versatilidade
das proteínas e a estabilidade do DNA.
Teoria do Metabolismo Primordial
Acredita que o contato entre substâncias químicas simples
poderia gerar uma sequência de reações, levando à formação
de um metabolismo primitivo (= protobionte).
Compartimentalização
Hidrofílica
Hidrofóbica
Lipossomo
Definindo a Vida
Teoria da Seleção de Replicadores
Procura explicar a evolução
biológica através de uma
perspectiva gênica, remontando
à origem da vida e mostrando
como replicadores evoluíram e
formaram as primeiras células.
Teoria da Autopoiese
Um ser vivo é caracterizado
como uma rede fechada de
processos moleculares em que
as moléculas produzidas geram,
com suas interações, a mesma
rede de moléculas que as
produziu.
Teoria da Autopoiese
SISTEMA
MÁQUINAS
TRIVIAIS
(Você sabe a reação)
AUTOPIÉTICO
(Não se sabe a
reação – todos
reagem por sentido)
ORGÂNICO
(células do corpo)
PSÍQUICO
(pensamento)
SISTEMA SOCIAL
(comunicação)
Primeiro Tipo de Metabolismo
Hipótese Autotrófica
Afirma que os primeiros seres vivos do planeta eram
autótrofos. Ex: Bactérias quimiossintetizantes.
Hipótese Heterotrófica
Afirma que os primeiros seres vivos eram
heterótrofos. Os organismos primitivos utilizavam
as substâncias disponíveis no meio.
Diversidade Metabólica
As bactérias formam um grupo heterogêneo de procariotos com alta
diversidade metabólica.
Metabolismo
Fonte de energia
Fonte de carbono
Fotoautotrófico
Luz solar.
CO2. Ex: cianobactérias,
sulfobactérias verdes e
púrpuras.
Quimiolitoautotrófico
Oxidação de
compostos
inorgânicos.
CO2. Ex: ferrobactérias,
sulfobactéterias, nitrobactérias.
Quimioheterotrófico
Oxidação de
compostos orgânicos.
Moléculas orgânicas. Ex.
Maioria das bactérias.
Fotoheterotrófico
Luz solar.
Moléculas orgânicas. Ex:
bactérias verdes e púrpuras não
sulfurosas.
Evidências da Hipótese Autotrófica
• A primeira via metabólica seria a quimiossíntese.
•Existência de bactérias sulfurosas quimiossintetizantes nas
fumarolas abissais.
Arqueobactérias do gênero Sulfolobus que
suportam temperaturas acima de 100ºC e alta
acidez (pH = 0,9)
Fumarola negra no oceano Atlântico
Comunidade de organismos associada a uma fonte hidrotermal.
“Cachoeiras de sangue” (Blood Falls) na Antártida .
Evidências da Hipótese Heterotrófica
• A primeira via metabólica seria a fermentação.
• Metabolizar substâncias no meio exige menor complexidade
bioquímica.
Origem das moléculas orgânicas
As substâncias orgânicas se originaram espontaneamente ou
foram trazidas do espaço por meteoritos e cometas.
Estabelecimento da vida na Terra após ~700 milhões de anos de
idade, quando findou a chuva meteorítica esterilizante.
Evolução da células procarióticas
3,8 B.a : SURGIMENTO DAS PRIMEIRAS CÉLULAS
QUIMIOHETEROTRÓFICAS.
• Procarióticas.
• Heterotróficas.
• Realizavam fermentação.
• Eram anaeróbicas.
Ácido nucleico
Citoplasma
Membrana
plasmática
Evolução da células procarióticas
• Desenvolvimento de pigmentos e fotossistemas.
• Fotossíntese liberava compostos com enxofre.
• Surgimento dos ancestrais das cianobactérias, com quebra
da água e liberação de oxigênio.
O Holocausto do Oxigênio
Há 1,5 B.a. o oxigênio atuou como fator seletivo, eliminando a
maioria dos organismos anaeróbicos existentes.
Evolução da células eucarióticas
Hipótese Autogênica para Origem do Núcleo
Evolução da células eucarióticas
Teoria da Endossimbiose Serial
Evolução da células eucarióticas
Evidências:
• Presença de DNA e maquinaria de síntese proteica.
• Semelhança dos ribossomos com os de bactérias.
• Dupla membrana.
• Sequência de DNA.
• Divisão por fissão.
Teoria da Endossimbiose Serial
Comparando as hipóteses...
Aprofundamento!
Hipótese Endossimbiótica para Origem do Núcleo
A Evolução da Multicelularidade
Parte dos eucariotos formaram colônias cada vez complexas
através do refinamento dos mecanismos de comunicação celular,
aumentando a eficiência dos processos metabólicos e as chances
de sobrevivência.
A Camada de Ozônio
e a Colonização do
Ambiente Terrestre
• A liberação de oxigênio
propiciou a formação da
camada de ozônio.
•A filtração da radiação
permitiu a colonização do
ambiente terrestre.
A Evolução da Vida na Terra
Resumindo...
Gráfico da Origem da Vida
Evolução da célula e os reinos dos seres vivos
Reino Monera
Bactérias Cianobactérias
Reino Protista
Algas
Reino Animalia Reino Fungi
Protozoários
Plantas
Animais
Fungos
Reino Plantae
Cloroplasto
Mitocôndrias
Ancestral
eucarionte
Núcleo
Surgimento de organelas
membranosas e núcleo
Surgimento do citoesqueleto
Perda de parede celular
Ancestral procarionte
Os três domínios de Carl Woese
Com base nos estudos das sequências de RNAr, o
mundo vivo foi dividido em 3 grandes domínios:
Bacteria, Archaea e Eukarya.
Aprofundamento!
Origem Multifilética
Existe vida em outros planetas?
Espectro da Terra no infravermelho médio, tomado a partir do espaço, mostrando
uma banda molecular do ozônio na atmosfera. Esse sinal é considerado inequívoco
de atividade biológica (fotossíntese). (Projeto Darwin - ESA)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BIZZO, NÉLIO – Novas Bases da Biologia: Ensino Médio. São Paulo: Ática 2010.
DAMINELI, AUGUSTO e DAMINELI, DANIEL SANTA CRUZ - Origens da vida.
MENDONÇA, VIVIAN L. – Biologia. Vol. 1. Ed. FTD. 2ª Edição. 2013, SP.
AMABIS, JOSÉ MARIANO; MARTHO, GILBERTO RODRIGUES. – Biologia em Contexto. Vol.
1.Ed. Moderna.
www.jamd.com
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